Магнитное вращение

Искусственное двойное лучепреломление

Обычные прозрачные тела, не обладающие двойным луче­преломлением, тем не менее при определенном воздействии на них становятся двупреломляющими. Рассмотрим наиболее характерные способы получения искусственного двойного луче­преломления.

Анизотропия при деформациях.

При одностороннем сжатии или растяжении направление деформации становится выделен­ным и играет роль оптической оси. Тело становится анизотроп­ным и двупреломляющим, разность показателей преломления которого

n₀ – n_e = kσ

где σ — напряжение (Па = Н/м²), k — коэффициент, завися­щий от свойств вещества.

Для наблюдения двойного лучепре­ломления исследуемое тело помещают между скрещенными поляризаторами, плоскости пропускания которых со­ставляют угол 45⁰ с направлением де­ формации.

Если тело имеет вид пластинки или кубика, то при уве­личении напряжения наблюдают уси­ление и ослабление прошедшего света.

Если же тело имеет вид клина или другой более сложной формы, то в проходящем свете наблюдается картина в виде сис­темы так или иначе расположенных полос с максимумами и минимумами освещенности. При изменении напряжения кар­тина меняется. Этим пользуются при исследовании распределе­ния напряжений в сложных телах (конструкциях): изготавли­вают геометрически подобную модель из подходящего прозрач­ного материала, подвергают ее нагрузке и по наблюдаемой между скрещенными поляризаторами картине судят о распре­делении внутренних напряжений. Этот метод значительно упрощает весьма трудоёмкую работу по расчету напряжений в новых конструкциях.

Например, целлофановая пленка является двупреломляющей. Полиэтиленовые пленки становятся двупреломляющими только в результате растяжения.Это легко проверить на опыте.

Магнитное вращение.

Способность поворачивать плоскость по­ляризации приобретают даже оптически неактивные вещества, если их поместить в продольное магнитное поле (эффект Фарадея). Схема установки для наблюдения этого эффекта состоит из соленоида с исследуемым веществом, который помещен между двумя скрещенными поляризаторами Р и Р'. Создание магнитно­го поля приводит к просветлению поля зрения. Поворотом плос­кости пропускания анализатора Р' добиваются затемнения, и та­ким образом находят угол поворота плоскости поляризации:

φ = V l B

где V — постоянная Верде (или магнитная вращательная спо­собность), l — длина пути света в веществе, В — магнитная ин­дукция. Постоянная Верде зависит от рода вещества, его физи­ческого состояния и длины волны света. Значения этой постоянной для двух веществ при разных длинах волн приведены в таблице

Направление вращения связано только с направлением маг­нитного поля В. От направления луча направление вращения не зависит. Поэтому при отражении луча зеркалом и возвраще­нии его в исходную точку поворот плоскости поляризации уд­ваивается (в отличие от естественного вращения). Это свойство позволяет увеличить угол поворота удлинением пути света в об­разце за счет многократных отражений от посеребренных по­верхностей образца.Знак вращения условно счи-тают,если смотреть вдоль магнитного поля (вдоль вектора В).Для подавляющего большинства веществ вращение происходит вправо(т.е.правый винт относительно вектора В).Такие вещества называются положительными.Встречаются однако и отрицательные вещества.Малая инерционность эффекта Фарадея (~10^-9 с) позволяет использовать его для модуляции света,для создания оптических затворов и т.п.

Поиск по сайту: